1 华中科技大学光学与电子信息学院，湖北 武汉 430074
2 湖南理工学院信息科学与工程学院信息光子学与空间光通信湖南省重点实验室，湖南 岳阳 414006
利用环形艾里振幅调制部分相干光（PCB），解决PCB的光束扩散问题，并研究了艾里函数尺度因子、截断孔径和相干长度对光束自聚焦距离和聚焦强度的影响，以及部分相干环形艾里光束在湍流环境中的闪烁指数。研究结果表明：通过调制环形艾里振幅可以控制PCB的聚焦距离，并在保留PCB对抗湍流影响、减轻光强闪烁的同时减少光束发散，聚焦点处光强闪烁较原本PCB得到进一步降低。
物理光学 湍流光学 激光传输 激光光束特性 环形艾里部分相干光 自聚焦 光束调控 光学学报
2022, 42(20): 2026002
1 浙江大学物理学系, 浙江 杭州 310027
2 浙江大学先进技术研究院, 浙江 杭州 310027
研究了硬边环带光阑内外半径和衰减因子对环带光阑圆形艾里光束(CAB)自聚焦特性的影响。结果表明,控制环带光阑内外半径,可以增加CAB第一个自聚焦峰光强且抑制传播后续聚焦峰光强;和无光阑时相比,添加环带硬边光阑有聚焦峰光强在不同的衰减因子下普遍增强的优点。因此,该方法在光操控粒子方面具有潜在的应用。
物理光学 圆形艾里光束 硬边环带光阑 自聚焦特性 激光与光电子学进展
2020, 57(23): 232601
Author Affiliations
Abstract
1 MOE Key Laboratory of Material Physics and Chemistry under Extraordinary Conditions, and Shaanxi Key Laboratory of Optical Information Technology, School of Physical Science and Technology, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710129, China
2 State Key Laboratory of Pulsed Power Laser Technology, National University of Defense Technology, Hefei 230037, China
The generation of an autofocusing circular Airy beam (CAB) is realized via a liquid crystal (LC) geometric phase plate with a simple configuration. The fabrication of the LC plate is based on the photoalignment technology and dynamic exposure skill. A focal length of 74 cm is obtained, and the propagation dynamics are consistent with the simulations. Besides, a defocusing CAB is also generated, and the switch between the autofocusing and defocusing CABs can be achieved by controlling the input polarization state. This work provides a convenient and flexible approach to acquire CABs, which will promote the CAB-related applications and researches.
circular Airy beam autofocusing liquid crystal photoalignment technique Chinese Optics Letters
2020, 18(8): 080008
1 上海理工大学上海市现代光学系统重点实验室, 上海 200093
2 上海理工大学教育部光学仪器与系统工程研究中心, 上海 200093
3 上海理工大学光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
为了研究具有精细结构的圆对称爱里光束的传输特性, 通过减小与光斑宽度相关的参数 w, 使初始光场具有与波长相近的精细结构。在此特定情况下, 用瑞利. 索末菲衍射理论对圆对称爱里光束的传输特性进行数值计算。研究结果表明: 随着参数 w的减小, 圆对称爱里光束的精细结构增加, 使得代表高频成分的离轴光场影响逐渐增大并参与聚焦行为, 焦点光强峰值增大, 焦点主光斑的半高全宽减小, 突然自聚焦能力得到显著提升; 当 w减小到某一阈值后, 由于持续增加的高频分量进入到倏逝波, 焦点光强峰值减小, 焦点主光斑的半高全宽增大, 突然自聚焦性能下降。
圆对称爱里光束 精细结构 衍射理论 突然自聚焦 circular Airy beam fine structure diffraction theory abruptly autofocusing
上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海市现代光学系统重点实验室, 上海 200093
研究了傅里叶空间不同纯相位编码方法对产生圆对称艾里光束的影响,详细分析了目前常用的编码方法,并引入了另一种已有的编码方法与常用方法进行比较,研究发现这两种方法都能产生高质量的圆对称艾里光束。其中常用方法产生的光束理论上质量相对较高,且受光束参数影响较小,适应性广,但衍射效率低;另一种编码方法产生的光束质量理论上相对较差,且对光束参数的选择有一定要求,但优点是衍射效率高,约为原方法的2.4倍,对于激光加工、非线性激发等应用有较大的优势。使用两种方法实验产生了圆对称艾里光束,发现常用的编码方法衍射效率低使得实际光束的质量受噪音影响较大,而另一种编码方法产生的光束与理论结果吻合较好,实验验证了此种编码方法的可用性。
全息 圆对称艾里光束 纯相位编码 光束质量 衍射效率
